(57)【要約】【課題】安全性を向上させた水素投与装置を提供することを目的とする。【解決手段】患者Ｐに水素を投与することによって患者Ｐの臓器障害を改善するための水素投与装置１であって、水素の供給源である水素ボンベ２と、酸素の供給源である酸素ボンベ３と、水素ボンベ２から供給される水素と酸素ボンベ３から供給される酸素とを混合させた混合ガスを患者へ投与する混合ガス供給管６，７と、混合ガス供給管６，７内を流れる水素濃度を測定する水素検知器５と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に水素を投与することによって患者の臓器障害を改善するための水素投与装置であって、
水素の供給源である水素供給源と、
酸素の供給源である酸素供給源と、
前記水素供給源から供給される水素と前記酸素供給源から供給される酸素とを混合させた混合ガスを患者へ投与する混合ガス供給管と、
前記混合ガス供給管内を流れる水素濃度を測定する水素検知器と、
を備えた、水素投与装置。
【請求項２】
前記混合ガス供給管内を流れる混合ガスを所定の流量及びタイミングで患者に供給するための人工呼吸器をさらに備えた、請求項１に記載の水素投与装置。
【請求項３】
前記水素検知器によって測定した水素濃度に基づいて前記水素供給源及び酸素供給源からの水素及び酸素の供給量を制御し、混合ガス中の水素濃度を調節する制御装置をさらに備えた、請求項１又は２に記載の水素投与装置。
【請求項４】
前記水素検知器は、気体熱伝導式である、請求項１から３のいずれかに記載の水素投与装置。
【請求項５】
前記混合ガス供給管の先端に取り付けられ、患者の口及び鼻を覆うように形成されたマスクをさらに備えた、請求項１から４のいずれかに記載の水素投与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脳虚血障害などの各種臓器障害を有する患者に対して水素を安全に投与することのできる水素投与装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脳虚血障害等の各種臓器障害を有する患者に対して、水素を体内に投与することで前記障害の改善効果があることが報告されている。例えば、特許文献１には、水素分子を含む気体からなる生体内の有害活性酸素及び／又はフリーラジカル除去剤を含む容器から配管を通して吸引手段を介して患者に吸引させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２００７−０２１０３４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水素は引火を防止するために、一般的に水素濃度を４．０ｖｏｌ％以下とすることが好ましいとされている。これに対して、上述した方法では患者に投与する水素濃度を何ら管理していないため、水素に引火の可能性があるなど安全面で改善の余地があった。
そこで本発明は、安全性を向上させた水素投与装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る水素投与装置は、患者に水素を投与することによって患者の臓器障害を改善するための水素投与装置であって、水素の供給源である水素供給源と、酸素の供給源である酸素供給源と、前記水素供給源から供給される水素と前記酸素供給源から供給される酸素とを混合させた混合ガスを患者へ投与する混合ガス供給管と、前記混合ガス供給管内を流れる水素濃度を測定する水素検知器と、を備えている。
【０００６】
この水素投与装置によれば、患者に投与する混合ガス中の水素濃度を水素検知器によって測定することができるため、この水素濃度が所定値よりも高ければ、水素供給源及び酸素供給源からの水素及び酸素の供給量を制御して水素濃度を調節することができる。したがって、例えば、一般的に引火の可能性がないと言われる４．０ｖｏｌ％以下となるように水素濃度を調節することができ、引火することを防止することができる。
【０００７】
上記水素投与装置は種々の構成をとることができるが、例えば、混合ガス供給管内を流れる混合ガスを所定の流量及びタイミングで患者に供給するための人工呼吸器をさらに備えていることが好ましい。
【０００８】
また、水素検知器によって測定した水素濃度に基づいて水素供給源及び酸素供給源からの水素及び酸素の供給量を制御し、混合ガス中の水素濃度を調節する制御装置をさらに備えていてもよい。
【０００９】
また、水素検知器は、気体熱伝導式や接触燃焼式のものを用いることができる。
【００１０】
また、混合ガス供給管の先端に取り付けられ、患者の口及び鼻を覆うように形成されたマスクをさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、より安全に水素投与を行うことのできる水素投与装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明に係る水素投与装置の実施形態を示す概略図である。
【図２】図２は本発明に係る水素投与装置の別の実施形態を示す概略図である。
【図３】図３は本発明に係る水素投与装置のさらに別の実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る水素投与装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
本実施形態に係る水素投与装置１は、脳虚血障害などの各種臓器障害を有する患者Pに対して水素を投与するための装置である。図１に示すように、水素投与装置１は、水素の供給源である水素ボンベ（水素供給源）２及び酸素の供給源である酸素ボンベ（酸素供給源）３と、患者Pに供給する水素及び酸素等の混合ガスの流量及び供給タイミングを調整する人工呼吸器４と、患者Ｐに供給する混合ガス中の水素濃度を測定する水素検知器５とを備えている。
【００１５】
水素ボンベ２は高圧の水素及び不活性ガスが内部に充填されており、酸素ボンベ３は高圧の酸素及び不活性ガスが内部に充填されている。なお、各ボンベ２，３に充填されている不活性ガスは、例えば、窒素とすることが好ましい。これら各ボンベ２，３のガス排出口には開閉バルブ２１，３１が取り付けられており、開閉バルブ２１，３１を開状態にすることで内部のガスを排出し、開閉バルブ２１，３１を閉状態にすることでガスの排出を停止することができる。また、この開閉バルブ２１，３１の開度を調整することで、各ガスの排出量を調整することができる。水素ボンベ２は、開閉バルブ２１を介してガス排出口から水素ガス供給管２２が延びており、酸素ボンベ３は、開閉バルブ３１を介してガス排出口から酸素ガス供給管３２が延びている。この水素ガス供給管２２と酸素ガス供給管３２とが途中で合流し、第１混合ガス供給管６となって後述する人工呼吸器４に接続されている。
【００１６】
人工呼吸器４は、第１混合ガス供給管６から供給された水素、酸素、及び窒素からなる混合ガスを複数の動作モードに基づいて第２混合ガス供給管７を介して患者Ｐに対して供給する。人工呼吸器４は種々の動作モードが選択でき、例えば、自発呼吸がない患者に対して一定間隔毎に人工換気を行うIPPV（間欠的陽圧換気）モードや、自発呼吸がある患者の吸気をトリガーして不定期に人工換気を行うSIMV（同期的間欠的強制呼吸）モード、患者の吸気努力を呼吸器が感知すると圧をかけて空気を注入するPSVモード等を有している。また、人工呼吸器４は、患者Ｐに供給する混合ガスの供給量も調整することができる。
【００１７】
人工呼吸器４から延びる第２混合ガス供給管７は、例えば、気管挿管や気管切開、もしくはマスクを介することによって、第１混合ガス供給管６によって人工呼吸器４へ送られてきた水素、酸素、及び窒素からなる混合ガスを患者に供給する。この第２混合ガス供給管７は、例えば、ステンレスなどによって形成することができる。
【００１８】
このように人工呼吸器４から患者Ｐへと延びる第２混合ガス供給管７の途中に、水素検知器５が接続されている。この水素検知器５は、第２混合ガス供給管７内を流れて患者Ｐへと送られる混合ガス中の水素濃度を測定する。水素検知器５としては、種々のものを用いることができ、例えば気体熱伝導式センサを利用したものや、接触燃焼式センサを利用したものを用いることができる。具体的には、気体熱伝導式のものとしては新コスモス電機株式会社製の可燃性ガス検知器XP-3140等を挙げることができ、また、接触燃焼式のものとしては、新コスモス電機株式会社製の可燃性ガス検知器XP-3110等を挙げることができる。
【００１９】
次に上述した水素投与装置１による水素投与方法について説明する。
【００２０】
まず、人工呼吸器４を操作して、患者Ｐに適切な動作モードを選択する。続いて、各ボンベ２，３の開閉バルブ２１，３１を開状態として水素ボンベ２及び酸素ボンベ３から水素、酸素、及び窒素を排出し、第１混合ガス供給管６を介して人工呼吸器４に水素、酸素、及び窒素からなる混合ガスを供給する。なお、このときの混合ガス中の水素の濃度は０．１〜４．０ｖｏｌ％、酸素の濃度は２１〜９９．９ｖｏｌ％であることが好ましい。
【００２１】
そして、第１混合ガス供給管６を介して人工呼吸器４に送られてきた混合ガスを、各種動作モードに基づいて第２混合ガス供給管７を介して患者Ｐへと供給する。このとき、この第２混合ガス供給管７内を流れる混合ガス中の水素濃度を水素検知器５によって測定し、この水素濃度が０．１〜４．０ｖｏｌ％の範囲内であることを確認する。水素検知器５によって測定した水素濃度が４．０ｖｏｌ％より大きい値であれば、各ボンベ２，３の開閉バルブ２１，３１の開度を調整して、４．０ｖｏｌ％以下となるように設定する。なお、水素検知器５によって測定した水素濃度が０．１〜４．０ｖｏｌ％の範囲内にないときは、警報音を鳴らしたり、混合ガスの供給を停止したりするように構成することもできる。
【００２２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、図２に示すように、さらに制御装置８を備えてもよい。この制御装置８は、水素検知器５や、各ボンベ２，３の開閉バルブ２１，３１に電気的に接続されている。そして、制御装置８は、水素検知機５から水素濃度に関するデータを受信し、この水素濃度が設定した範囲内に収まっていないとき、水素濃度が設定した範囲内となるよう各開閉バルブ２１及び３１に信号を送る。信号を受信した各開閉バルブ２１及び３１は、水素濃度が設定した範囲内に収まるよう、その開度を自動的に調整する。
【００２３】
また、その他にも、例えば、第２混合ガス供給管７の先端に患者を収容することのできる収容ケースを接続し、この収容ケース内に患者が入ることで患者に水素を投与することもできる。この場合は、収容ケースに排気手段を設けることが好ましい。
【００２４】
また、その他にも、例えば図３に示すように、さらに流量制御装置２３，３３を設けた構成とすることもできる。この流量制御装置２３，３３は、水素ガス供給管２２や酸素ガス供給管３２に設置されており、水素ガスの供給量や酸素ガスの供給量を手動又は自動で制御することができる。なお、この流量制御装置２３，３３を設置した場合は、この流量制御装置２３，３３によってガス流量を制御するため、各ガスボンベ２，３の開閉バルブ２１，３１は、使用時は全開状態とし、不使用時は閉状態とする。また、各ガスの流量を自動で制御する場合は、水素検知器５によって測定した水素濃度の結果を流量制御装置２３，３３にフィードバックさせて各ガスの流量を制御するような構成にすることができる。
【００２５】
また、上記実施形態では、水素ボンベ２には水素と不活性ガスとを充填しているが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、水素ボンベ２内に水素のみを充填し、酸素ボンベ３内に酸素と不活性ガスとを充填させてもよい。しかしながら、このような水素ボンベ２や酸素ボンベ３を用いると、例えば水素濃度を4ｖｏｌ％とするときには、水素ボンベ２からのガス流量と酸素ボンベ３からのガス流量との流量比を４：９６にする必要があり、各ボンベ２，３からの流量の差が大きくなってしまう。このように流量の差が大きくなると各ボンベ２，３からのガスが混合する部分において圧力の干渉等の影響が出るために流量比を正確に調整することが困難になってしまう。このため、なるべく各ボンベ２，３からの流量の差を小さくすることが好ましく、例えば４ｖｏｌ％の水素濃度としたい場合は、水素ボンベ２に水素（８ｖｏｌ％）と不活性ガス（９２ｖｏｌ％）とを充填し、酸素ボンベ３に酸素と不活性ガスとを充填し、各ボンベ２，３からの流量比を１：１として混合させることが好ましい。
【符号の説明】
【００２６】
１    水素投与装置
２    水素ボンベ
３    酸素ボンベ
４    人工呼吸器
５    水素検知器
６    第１混合ガス供給管
７    第２混合ガス供給管
８    制御装置
【図１】
2010284394.tif 000003
【図２】
2010284394.tif 000004
【図３】
2010284394.tif 000005